CN2579513Y - 多频声化学反应装置 - Google Patents

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Abstract

一种多频声化学反应装置，具有反应容器，其特征是设置有超声波换能器组，所述超声波换能器组由至少两个工作频率不同的超声波换能器构成，所述超声波换能器组中的各超声波换能器固定于反应容器上，各超声波换能器的超声波发射头由上至下伸入反应容器的腔体内。本实用新型的多频声化学反应装置可以在反应容器内产生声化学反应，不但能够有效提高化学反应的速度，而且还为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应提供了一种新的特殊物理环境，同时，所设置的不同工作频率的超声波换能器还能够更进一步增强超声波的作用效果。本反应装置除仍然适用于实验室外，还尤其适于在工业上使用。

Description

多频声化学反应装置
技术领域
本实用新型涉及一种化学反应装置。
背景技术
现有的烧杯、反应罐、反应釜等化学反应装置的主体均为一反应容器。为了满足反应条件的要求，在反应釜等化学反应装置上附设了加温、加压结构及反应参数的测量仪表(如温度计、压力表等)。为了促进化学反应及加快反应速度，除在反应体系中添加催化剂外，常见的方式是通过反应装置中设置的上述加温结构来提高反应温度。但是，在实际应用过程中，这种以升温来促进化学反应的方式仍然不够理想。因此，有必要提供一种可有效促进化学反应进程的新型化学反应装置。
实用新型内容
本实用新型的目的即是提供一种利用超声波促进化学反应的多频声化学反应装置。
本实用新型的多频声化学反应装置具有反应容器，其特征是设置有超声波换能器组，所述超声波换能器组由至少两个工作频率不同的超声波换能器构成，所述超声波换能器组中的各超声波换能器固定于反应容器上，各超声波换能器的超声波发射头由上至下伸入反应容器的腔体内。在本实用新型中，所说的反应容器可以是用于化学反应的烧杯、反应罐、反应釜等；构成超声波换能器组的超声波换能器(或称超声波发生器)既可以直接采用市售的现有产品，也可以采用另行设计的产品，如采用与中国实用新型专利94227197.1号公开的《一种高温高声强超声波管道防垢器》中所使用的超声波换能器相类似的结构。当然，通常情况下，应当采用超声波沿发射头的径向发射的超声波换能器。超声波换能器的工作频率可以根据客户的要求选定，如15KHz或20KHz、25KHz、30KHz、------、600KHz等。在使用本实用新型的反应装置时，可以利用连接电缆将超声波换能器组中的各超声波换能器与外设的超声波电源相连接。这样，在化学反应的过程中，各超声波换能器将通过伸入反应容器腔体内的超声波发射头将超声波传送给反应容器内的化学反应物，在反应容器内产生声化学反应。研究结果表明：声化学反应不是来自声波与物质分子的直接相互作用，因为在液体中常用的声波波长远远大于分子尺度。声化学反应主要源于声空化——液体中空腔的形成、振荡、生长、收缩至崩溃，及其引发的物理和化学反应。液体声空化的过程是集中声场能量并迅速释放的过程。空化崩溃时，极短时间在空化周围形成的极小空间内产生5000K以上的高温及大约50Mpa的高压，温度变化率高达109K/s，并伴生强烈的冲击波和时速高达400km/h的射流，这不但可以加快反应容器内所进行的化学反应的速度，而且还为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应提供了一种新的非常特殊的物理环境，开启了新的化学反应通道。另外，由于本实用新型新中所设置的超声波换能器组是由多个不同工作频率的超声波换能器构成，因此，当不同工作频率的超声波换能器所产生的超声波同时作用于反应容器中的化学反应物时，其声场范围更宽，并且会产生“混合声场”效应，进一步增强超声波的作用效果。在本实用新型中，反应容器可以是有盖的，也可以是无盖的，但尤以采用有盖的反应容器为佳。这是因为，当采用有盖的反应容器时，可以方便地将各超声波换能器固定在容器盖上，在反应进行之前和反应完成之后，容器盖均可与容器本体相脱离，而固定在容器盖上的超声波换能器亦随之与容器本体脱离，不会对反应容器的装料和卸料过程造成障碍，有利于工人的操作。
与现有的化学反应装置相比，本实用新型的多频声化学反应装置可以在反应容器内产生声化学反应，不但能够有效提高化学反应的速度，而且还为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应提供了一种新的特殊物理环境，同时，所设置的不同工作频率的超声波换能器还能够更进一步增强超声波的作用效果。本反应装置除仍然适用于实验室外，还尤其适于在工业上使用。
本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
附图说明
图1是实施例中多频声化学反应装置的结构示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是图1的俯视图。
具体实施方式
如图1～3所示，本实施例中的多频声化学反应装置具有反应容器1，其特征是设置有超声波换能器组，所述超声波换能器组由至少两个工作频率不同的超声波换能器构成。在本实施例中，共设置了两个工作频率分别为20KHz和40KHz的超声波换能器。上述超声波换能器组中的超声波换能器2、3固定于反应容器1上，超声波换能器2、3的超声波发射头4、5均由上至下伸入反应容器1的腔体内。在本实施例中，所采用的反应容器1为反应釜，该反应容器1具有容器盖6，所述超声波换能器组中的各超声波换能器2、3均竖向固定于该容器盖6上。在使用本实施例中的反应装置时，可以利用连接电缆将超声波换能器组中的超声波换能器2、3与外部配置的超声波电源相连接。这样，在化学反应的过程中，超声波换能器2、3就能通过伸入反应容器腔体内的超声波发射头4、5将超声波传送给反应容器1内的化学反应物，在反应容器内产生声化学反应，达到促进化学反应的目的。

Claims (2)

1、一种多频声化学反应装置，具有反应容器，其特征是设置有超声波换能器组，所述超声波换能器组由至少两个工作频率不同的超声波换能器构成，所述超声波换能器组中的各超声波换能器固定于反应容器上，各超声波换能器的超声波发射头由上至下伸入反应容器的腔体内。
2、如权利要求1所述的多频声化学反应装置，其特征是所述反应容器具有容器盖，所述超声波换能器组中的各超声波换能器竖向固定于该容器盖上。
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